Studio della stabilità per torri di sollevamento strallate

Questa tesi presenta uno studio della stabilità  di un portale di sollevamento (tower lift system) utilizzato dalla FAGIOLI, una delle aziende leader del settore dei sollevamenti pesanti (heavy lifts), attiva globalmente e sempre impegnata in innovazioni tecnologiche. Durante gli anni l'azienda ha sviluppato numerose tecniche di sollevamento, ognuna adatta per particolari condizioni di lavoro. Il settore dell'heavy lifts sta infatti acquisendo sempre pi๠importanza nelle grandi opere: il vantaggio di poter effettuare tutte le attività  di produzione in officina (in ambiente controllato) e, successivamente, il trasporto dell'oggetto finito, velocizza le operazioni di montaggio nel sito di destinazione. L'incremento delle dimensioni e del peso dei manufatti, e le condizioni spesso disagevoli dei cantieri, ha richiesto lo sviluppo di particolari sistemi di sollevamento che integrassero le tradizionali gru. Tra i vari sistemi di sollevamento vi ਠappunto il tower lift system, un portale costituito da torri tralicciate modulari collegate da una trave di sommità . L'utilizzo di martinetti speciali (detti strand jacks) sulla sommità  del portale permette di sollevare manufatti di grande peso e dimensioni. A volte si rende necessario l'utilizzo di stralli per aumentare la stabilità  del portale nei confronti delle azioni orizzontali e per aumentare la capacità  di sollevamento. Il loro utilizzo, tuttavia, deve essere studiato accuratamente in quanto presenta alcuni svantaggi non trascurabili. L'estrema versatilità  del tower lift system lo rende di difficile generalizzazione: per questo motivo saranno analizzati tre casi principali di studio con differenti altezze e con diverse caratteristiche degli stralli. Gli stralli sono elementi fortemente non lineari e renderebbero lo studio del portale estremamente complesso. Per semplificare l'analisi si dimostrerà  come il loro comportamento, nell'ambito di piccoli spostamenti, possa essere assimilato a quello di una molla di rigidezza equivalente. Tale rigidezza dipende da tutte le caratteristiche geometriche e meccaniche degli stralli reali impiegati e la loro influenza verrà  analizzata in dettaglio. Il tipo di utilizzo del portale strallato lo rende soggetto ad instabilità  assiale e flesso-torsionale. L'analisi della stabilità  verrà  condotta determinando il carico critico del sistema torre + stralli tramite un programma FEM scritto in Wolfram Mathematica. Infine ਠstato possibile determinare il peso massimo sollevabile dal tower lift system (ossia il carico utile) per ogni caso di studio analizzato basandosi sulle prescrizioni della normativa vigente (NTC2018). Tale carico utile non ਠun valore unico ma cambia al variare delle caratteristiche geometriche e meccaniche degli stralli. Pertanto, verranno mostrate diverse curve di portata ognuna delle quali applicabile ad una determinata configurazione di torri e stralli.